李锦超，王 凯，张文鹏，于兆坤

(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452)

蓬莱19－3油田是中国近海海域迄今发现的最大油田。目前，油水井共256口，包括生产井193口、注水井57口、岩屑回注井6口，年产量700×104t，约占渤海原油产量的1/5。随着油田的不断开发，47口注水井生产过程中存在超过设计压力注水的情况，储层堵塞严重。通过对堵塞原因研究分析［1－5］，提出复合酸在线酸化技术，即在不停止平台注水下同时挤注酸液，并根据吸水指数的变化实时调整平台注水和酸液注入排量，实现优化施工参数的目的，该技术经现场施工应用取得了良好效果。

1 注水井堵塞机理分析

1.1 注入水水质分析

对注入水质固体悬浮物(TSS)浓度、粒径中值D50、含油量、硫酸盐还原菌(SRB)、溶解氧含量和总铁含量进行测定分析，结果见表1。

表1 注入水水质分析结果

从表1看出，注入水质超标是地层堵塞的首要原因。

1.2 注入水组分分析

各平台注入水组分分析结果见表2。

表2 各平台注入水组分分析结果

从表2看出，平台注入水矿化度为17 000～26 000 mg/L，C，D，E 平台注入水均属Na2SO4型，均不含Ba2+;F平台产出水属CaCl2水型，含一定量的成垢阳离子Ba2+;海水矿化度30 455 mg/L，属 MgCl2水型;有成垢阳离子 Ca2+，Mg2+，Sr2+，Ba2+存在，具有潜在结垢趋势。

1.3 堵塞物分析

1)注入水悬浮物组分分析

对注入水组分分析可知，注入水悬浮物无机物和有机物并存;对无机和有机悬浮物分别进行分析显示，无机悬浮物成分主要是钙垢(27.8%)和铁腐蚀产物(23.4%);有机悬浮物成分主要是胶质、沥青质。

2)注入水管线堵塞物组分分析

注入水管线取堵塞物样品组分分析显示，注水管线堵塞物主要是铁腐蚀产物，其含量占71%。

3)注水增压泵过滤器堵塞物组分分析

注水增压泵过滤器堵塞物主要是油垢，其含量占72%，其次是铁腐蚀产物为23%。

4)井底堵塞物组分分析

对井底堵塞物进行分析，结果如下:有机物和无机物含量分别为58.5%和40.2%;无机物能谱分析，37.2% 铁腐蚀产物、17.2% 储层矿物和24.5%钙垢;有机物色谱分析，有机物主要为沥青质、胶质等。

5)固体悬浮物堵塞评价

选取不同渗透率的人造岩心进行室内驱替物理模拟试验，驱替介质为平台注入水，结果见表3。

表3 模拟岩心室内驱替物理模拟试验结果

从表3看出，固体悬浮物堵塞严重，岩石渗透率越小，注入压力明显增大，堵塞越明显，渗透率损害也越大。

综上分析，注入水水质超标引起的无机垢、有机垢和腐蚀产物是造成PL19－3油田注水井堵塞的基本原因。因此，要求解堵液不仅需解除无机垢、腐蚀产物、储层矿物，还需解除油垢的有机解堵剂构成的复合解堵剂。

2 解堵体系性能要求

针对PL19－3油田井的污染类型，要求复合解堵酸液满足以下要求:

1)防腐性能好，保证注入设备和管柱的安全。

2)具有稳定铁离子的能力，减少铁离子对储层造成的伤害。

3)具有缓速性，以达到深部酸化的作用。

4)复合酸液中应加入有机清洗剂，解除油污沉淀对储层的伤害。

5)具有极低的界面张力，以增强酸液进入储层的流动性。

在以往的酸化作业过程中，PL19－3油田主要使用氟硼酸酸化技术，其酸液体系主要是针对无机堵塞物(腐蚀产物、黏土等);配制、施工较复杂;作业周期长。

为提高解堵效果和施工效率使用在线酸化技术，该技术集成了传统的前置液、处理液和后置液的功能，省去前置液和后置液，液体得到显著简化。复合酸液体系能解除PL19－3油田主要堵塞类型，特别是垢、固体悬浮物和黏土矿物。依据堵塞类型，并借鉴渤海其他类似油田注水井酸化经验，选择解堵酸液体系为复合酸体系，主要包含氟硼酸和有机解堵剂。该体系在解除垢堵塞方面具有其独特的优点，用注入水在线速配、配伍性能良好，有效解除堵塞，且具有很好的预防二次沉淀的作用。

3 现场应用

截止2014年7月2日，复合酸在线酸化技术在PL19－3油田共施工51井次，增注量达260×104m3，平均作业周期为1.1 d，较常规酸化施工效率提高3倍，

根据复合酸在线酸化技术工艺，以PL19－3 B40井为例进行简要说明。2014年6月7日，使用复合酸体系对PL19－3B40井进行了酸化施工，随后初期注入压力4 682.8 kPa，注水排量489.489 m3/d。近3个月注水动态表明，注水排量636.123 m3/d，已达不到配注要求654.616 m3/d。该井采用油管正挤单步法在线酸化，设计复合酸液注入量60 m3，与注入水按照1∶1混合注入，泵注过程中根据注入井段吸水指数，实时调整注酸和注水排量。

施工过程中药剂工程师实时监测吸水指数并根据实际情况调整药剂用量，最终该井酸化使用复合酸解堵剂50 m3。达到了配注要求，解堵后注入水累计增注7.5×104m3。施工曲线见图1。施工曲线总体是X型，符合酸化解堵曲线特征，注入压力下降，注入排量增大;解堵初始时注入排量112.921 L/min，注入压力 6 593.1 kPa，解堵后，注入排量 351.856 L/min，注入压力 5 469.0 kPa，注入排量增加明显，达到解堵的效果。

图1 2014－06－07 PL19－3B40井解堵施工曲线

4 结论

1)注入水水质超标引起的无机垢、有机垢、腐蚀产物堵塞，是造成PL19－3油田注水井堵塞的基本原因。

2)施工采用在线酸化工艺，此工艺技术可以利用注入水实现在线速配，较常规酸化具有工艺简单、施工灵活、安全性高等特点。

3)施工时通过实时调整挤注排量和药剂用量，既保证了施工规模又可以节约药剂，降低成本。

4)复合酸在线酸化在PL19－3油田共应用51井次，增注量达260×104m3，平均作业周期为1.1 d，较常规酸化施工效率提高3倍，有效期平均提高13 d，解堵效果明显。

［1］李甫，陈亮，陈冀嵋，等.酸化作业中储层的伤害与防范［J］.重庆科技学院学报:自然科学版，2009，11(4):50－53.

［2］陈朝刚，郭建春，周小平，等.基质酸化施工存在的问题及处理［J］.断块油气田，2004，11(5):69 －71.

［3］张光明，舒干，汤子余.砂岩基质酸化实时监测技术［J］.河南石油，2004，18(2):53 －55.

［4］韦莉，贺克奋.砂岩储层酸化后的沉淀及其预防［J］.石油勘探与开发，1994，21(6):75 －79.

［5］刘平礼，薛衡，李年根，等.基于指数伤害模型的砂岩酸化模拟［J］.石油钻采工艺，2014，36(1):79 －84.